Edición de «Cronometro»

Código fuente de un cronómetro que cuenta desde horas hasta decimas de segundo.

Tiene un botón para reiniciar el cronómetro y otro para parar y reanudar el conteo.



Tareas:
*Modificar el codigo de arriba incluyendo el debounce al boton
*Poner el codigo del countdown
*Poner el codigo de la FSM de este proyecto
*Poner los diferentes circuitos para el rele con las necesidades de amperaje
**https://www.parallax.com/Portals/0/Downloads/docs/prod/boards/27114%20-%20Dual%20RelayBoard-v1.0.pdf
*circuito transformador para alimentar Arduino a traves 220
*'''El datasheet dice que la inicializacion la hace la propia pantalla'''. COMPROBAR

= Propósito =
Este proyecto se trata de construir un cronometro que desconecte un aparato eléctrico (220V) en un tiempo determinado.<br>
Se podria hacer con un 555 pero para aprender sobre la programación de un microcontrolador y sobre las pantalals LCDs he optado por utilizar un Arduino Leonardo y fabricar un shield que conecte la pantalla, botones, leds, etc.<br>
El objetivo es tener un cronometro al que enchufaremos directamente el aparato a desconectar/conectar, es decir el aparato se alimentará a través del cronometro y un rele conectado al microcontrolador desconectará el aparato.<br>
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= Código =
= Circuito =
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<gallery widths=300px mode="traditional">
Image:circuito_cronometro.png |PCB F.A./Shield/Rele
Image: circuito_cronometro_tapa.png |PCB Tapa
</gallery>
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== General ==
== Fuente Alimentación ==
Diseñar una fuente de alimentación para alimentar un arduino a 12V y 500mA. Colocar un fusible en el primario y un interruptor que corte la corriente del primario.<br>
El transformador que he encontrado es de 400 y pico mA [http://www.ondaradio.es/producto/412005-r-crovisa-trafo-encapsulado-12v-5va-20a42-010105-15459.aspx Crovisa 12V 5VA]<br>
<br/>
<br>
[http://www.unicrom.com/Tut_ProbarFuente.asp http://www.unicrom.com/Tut_ProbarFuente.asp<br>
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=== Fusible ===
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El fusible se puede poner en el circuito primario o el secundario. En mi caso lo pondré en el primario y para ello necesito calcular la corriente máxima que circulará por el primario.<br>
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Sabemos la corriente que irá por el secundario y la fórmula que relaciona ambas corrientes es:<br>
<math> V_{pri} \cdot I_{pri} = V_{sec} \cdot I_{sec}</math><br>
<br>
Hay que tener en cuenta que hay una pérdida de poténcia de un 40% del primario al secundario, por lo tanto a la potencia del primario le sumaré un 40% mas:<br>
<math>V_{pri} \cdot I_{pri} = V_{sec} \cdot I_{sec} \cdot 40%</math><br>
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Aqui despejamos:<br>
<math>I_{pri} = \frac{V_{sec} \cdot I{sec} \cdot 1.4}{V_{pri}} = \frac {12 \cdot 0.416 \cdot 1.4}{230} = 30 mA</math><br>
<br>
En las [http://www.crovisa.com/espanol/ncpde5.htm hojas de especificaciones] nos dicen que la corriente del primario es de 36mA, así que utilizaremos un fusible de ese valor o superior.<br>
<br>
=== Elección Transformador ===
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Voy a necesitar un transformador que el secundario tenga como mínimo el voltaje que alimentará al Arduino (9V) más 3V que es lo que va a caer en el regulador de tensión (7809).<br>
<math>V_{arduino} + V_{reg} = 9 + 3 = 12V </math><br>
<br>
Los 12V son en valor eficaz, lo que significa que una vez pasados a valor de pico voy a tener:<br>
<math>V_{p} = V_{ef} \cdot \sqrt(2) = 16.97V </math><br>
<br>
Como en el puente rectificador va a caer voltaje:<br>
<math>V_{p} - 1.4V = 15.57 V</math><br>
<br>
Este será el voltaje que tendré a la entrada del regulador, y como se ve va de sobras para que en el regulador caigan 3V.<br>
<br>
Por lo tanto utilizaré un transformador de 230V en el primario y 12V en el secundario. He escogido un transformador de [http://www.ondaradio.es/producto/412005-r-crovisa-trafo-encapsulado-12v-5va-20a42-010105-15459.aspx Crovisa 12V 5VA]<br>
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=== Elección Puente Rectificador ===
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Al elegir el puente rectificador tenemos que tener en cuenta la corriente que puede aguantar en conducción y el voltaje que puede aguantar en corte. Como hemos visto en el apartado del transformador tendremos una tensión máxima de unos 17V y la corriente que nos suministrará el transformador es de unos 400mA.<br>
También hay que tener en cuenta la corriente que circulará por el condesador que hace de filtro durante la carga. Este efecto está explicado en un apartado de la entrada [[Fuente_Alimentaci%C3%B3n#Efecto_del_condensador_en_la_conducci.C3.B3n_del_diodo_rectificador | Efecto del condensador en la conducción del diodo rectificador]] y en [[Fuente_Alimentación#Corriente_Inicial | Corriente Inicial]].<br>
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[[File:corriente_tension_condensador.png | 500px]]<br>
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En esta imagen se ve en la linea verde la tensión que tiene el condensador con un rizado del 10% de la tensión máxima y la linea roja es la corriente que pasa por el condensador para cargarse. El primer pico que se ve es de 14A (el condensador es un corto circuito y se intenta cargar en el menor tiempo posible, así que pasa la máxima corriente). Los siguientes picos son de unos 4.3A.<br>
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El puente rectificador debe poder aguantar unos 14A (mejor más por seguridad) durante un periodo de 6ms como mínimo (es lo que dura el pulso).<br>
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El modelo de puente es el [http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheets/134/369679_DS.pdf W08M]. Aguanta una corriente directa de 1.5A, suficiente para nuestros 417mA y un voltaje en inversa 800V. También encontramos el dato de aguanta 50A en picos de 8.3ms, en principio suficiente para aguantar los picos que vemos en la imagen superior.<br>
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=== Cálculos Condensador Filtrado ===
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En la sección [[Fuente_Alimentaci%C3%B3n#Uso_pr.C3.A1ctico | Uso práctico]] del Filtro de la entrada [[Fuente_Alimentaci%C3%B3n | Fuente de Alimentación]] comento la regla práctica de 1000uF por cada amperio de corriente en la salida.<br>
En este caso tendré unos 400mA como máximo a la salida, por lo tanto escogeré un condensador de 470uF (que es el valor anterior a 1000uF).<br>
También colocaré los condensadores que comenta el usuario Fogonazo en el [http://www.forosdeelectronica.com/f21/reguladores-voltaje-78xx-practica-15214/ forosdeelectronica.com] con los valores de C2 - 100nF, C3 - 100nF y C4 - uF.<br>
<br/>
=== Elección Regulador de Tensión ===
<br/>
Necesito un regulador de tensión que entre 9V en la salida y que aguante unos 400mA. El [http://pdf.datasheetcatalog.net/datasheet_pdf/contek-microelectronics/LM7805_to_LM7824.pdf 7809] es un regulador de estas características.<br>
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=== Circuito Proteus ===
Para poder simular un transformador de 230V/12V se tiene que utilizar la fórmula <math>L_2 = L_1 \cdot \left (\frac {V_2}{V_1} \right)^2</math><br/>
Fijamos <math>L_1 = 20mH</math> y entonces calculamos:<br/>
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<math>L_2 = 20mH \cdot \left (\frac{12V}{230V}\right)^2 = 54 \mu H</math>

== Relé ==

= Ensamblaje =
== Disposición Componentes ==